Pompes à chaleur : se chauffer avec la géothermie

Différentes ressources énergétiques permettent de se chauffer, dont l’énergie géothermique qui est intéressante. Même si le chauffage électrique ou le gaz sont les plus utilisés en France, il existe cependant une autre méthode, moins connue et très économe : la géothermie. Puiser la chaleur de la terre est désormais possible grâce à une pompe à chaleur géothermique, qui va non seulement utiliser une ressource d’énergie renouvelable, mais aussi réduire vos factures d’énergie.

Le principe de l’énergie géothermique

Géothermie signifie en grec “chaleur de la terre”. L’énergie géothermique est donc l’énergie qui est produite par la chaleur de la terre. Dans l’antiquité, les Romains utilisaient l’eau chaude qui provenait des nappes aquifères, présentes dans le sous-sol. Cette eau servait alors à alimenter les thermes romains, qui étaient nombreux, et dont il reste des vestiges dans le sud de la France. De nos jours, ces sources d’eau chaude servent à alimenter les centrales géothermiques qui produisent de l’électricité.
 

Le principe de la géothermie repose sur deux types d’installations :

  • Pétrothermales, qui captent la chaleur des roches du sous-sol ;
  • Hydrothermales, qui utilisent les nappes aquifères souterraines.
     

Les installations pétrothermales

La structure de notre Terre est constituée de plusieurs couches de roches. Plus ces couches se rapprochent du noyau terrestre, plus leur température augmente grâce à la radioactivité. Pour profiter de cette chaleur et produire de l'énergie géothermique, inépuisable et constante, des canalisations spécifiques sont placées dans le sol. Le fluide qui y circule est alors naturellement réchauffé et chargé en calories. Le pouvoir calorifique de la vapeur d’eau va ainsi permettre d’alimenter une turbine puis un générateur qui va produire de l'énergie géothermique.
 

Les installations hydrothermales

Lors de fractures naturelles, les roches des couches terrestres font place à des nappes d’eau souterraines, appelées nappes aquifères, qui sont naturellement chaudes. En Islande, la forte activité volcanique et les hautes températures du sous-sol réchauffent naturellement les lacs en profondeur, mais aussi ceux situés à la surface. Ce pays utilise beaucoup l'énergie géothermique pour le chauffage et de l’électricité.
 

Dans les zones où les roches ne sont pas naturellement fracturées, on utilise la fracturation hydraulique pour créer de l'énergie géothermique. Pour ce faire, de l’eau est injectée à forte pression afin de créer une fracture dans la roche imperméable. Ce procédé est utilisé par les centrales géothermiques.

La pompe à chaleur géothermique et son fonctionnement

Une pompe à chaleur géothermique est une installation qui permet de produire du chauffage. C’est cette pompe à chaleur qui va permettre de profiter de la géothermie pour le chauffage.
 

Pour fonctionner, une pompe à chaleur géothermique nécessite la mise en place d’un réseau de captage dans le sol. Le captage peut être soit horizontal, soit vertical.
 

Alors que les centrales géothermiques utilisent la “géothermie profonde à haute température”, la pompe à chaleur emploie une géothermique à basse température. Les capteurs de l’installation sont alors enfouis dans le sol, à faible profondeur.
 

Grâce aux capteurs, la pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur du sol et la restitue au fluide calorigène qui va se vaporiser. Une fois dans la pompe à chaleur, cette vapeur est comprimée, elle se condense. Cette chaleur condensée sert ensuite à alimenter les émetteurs. Les émetteurs sont les différents moyens de chauffage basse température installés dans la maison. Il peut s’agir de radiateurs, d’un plancher chauffant ou d’un ventilo-convecteur.

Une pompe à chaleur géothermique est une installation qui permet de produire du chauffage comme d'autres énergies renouvelables. C’est cette pompe à chaleur qui va permettre de profiter de l'énergie géothermique pour le chauffage.
 

Pour fonctionner, une pompe à chaleur géothermique nécessite la mise en place d’un réseau de captage dans le sol. Le captage peut être soit horizontal, soit vertical.
 

Alors que les centrales d'énergie géothermique utilisent la “géothermie profonde à haute température”, la pompe à chaleur emploie une énergie géothermique à basse température. Les capteurs de l’installation sont alors enfouis dans le sol, à faible profondeur. 
 

Grâce aux capteurs, la pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur du sol et la restitue au fluide calorigène qui va se vaporiser. Une fois dans la pompe à chaleur, cette vapeur est comprimée, elle se condense. Cette chaleur condensée sert ensuite à alimenter les émetteurs. Les émetteurs sont les différents moyens de chauffage basse température installés dans la maison. Il peut s’agir de radiateurs, d’un plancher chauffant ou d’un ventilo-convecteur.

Les différents systèmes de géothermie

La géothermie horizontale

L’énergie géothermique horizontale est le moyen le plus utilisé en France. Ceci est expliqué par le prix de ce système de géothermie.
 

Dans le cas de la géothermie horizontale, les capteurs sont placés à une profondeur qui varie entre 60 cm et 1,20 m. Ces derniers sont disposés dans le jardin. Il est donc indispensable de posséder un grand terrain. Selon les experts de l’énergie géothermique, le réseau de captage doit représenter 1,5 fois la surface de la maison à chauffer. Plus la maison est grande, plus le réseau de captage devra être étendu.

La géothermie verticale

L'énergie géothermique verticale nécessite de creuser un puits, comme un puits canadien d’une profondeur de 80 à 100 mètres. Le fluide caloporteur envoyé dans l’installation souterraine va être naturellement réchauffé par le sous-sol. La chaleur ainsi obtenue va être traitée par la pompe à chaleur qui va l’utiliser pour réchauffer l’eau qui alimente le système de chauffage.
 

Le captage vertical dans une nappe phréatique

Certaines zones géographiques permettent d’utiliser ce système d'énergie géothermique pour le chauffage. Dans ce cas-là, l’habitation doit être située au-dessus d’une nappe souterraine. Grâce à la température de l’eau souterraine, généralement située entre 8 et 12 °C, la pompe à chaleur géothermique peut alimenter le système de chauffage de la maison.
 

Dans tous les cas, l’installation doit être réalisée par un professionnel qualifié. Sachez aussi que des aides financières peuvent vous être accordées si votre maison répond aux normes de construction des maisons BBC.

Les avantages et les inconvénients des différents systèmes

Les avantages de la géothermie

L'énergie géothermique est économique, tout comme peut l'être un chauffage au bois. Même si, à l’achat, la pompe à chaleur et les travaux d’enfouissement des capteurs paraissent élevés, sur le long terme les économies sont bien réelles.
 

L'énergie géothermique utilise une ressource renouvelable, inépuisable et surtout constante. Quelles que soient les températures extérieures, la température du sous-sol reste stable et régulière.
 

Ce système offre également un grand confort thermique. De plus, grâce à une pompe à chaleur géothermique, il n’est pas nécessaire d’employer un autre mode de chauffage.
 

L’énergie géothermique n’émet pas de dioxyde de carbone.
 

Les inconvénients de l'énergie géothermique

Le principal inconvénient de l'énergie géothermique est qu’elle ne peut pas être utilisée partout. Pour en profiter, vous devez avoir un grand jardin pour placer les capteurs.
 

L'énergie géothermique pour une maison permet d’alimenter uniquement le système de chauffage et d’eau chaude. Produire de l’électricité grâce à la géothermie, à l'image de la biomasse, n’est pour l’instant possible que dans les centrales géothermiques.

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